浅谈轮胎吊高架滑触线供电系统安全技术应用

  为节约能源，目前上海港部分集装箱港区已经开展轮胎吊 “油改电 ”工程。轮胎吊 “油改电 ”方案主要有 2种，一种是电缆卷筒式，即在轮胎吊上增加一个电缆卷筒、供电电缆插头插座、供电选择开关等。轮胎吊正常工作时可采用岸电供电。一种是低 （或高 ）架滑触线，即通过在地面增设变压器、低 （或高 ）架塔架、滑触线，轮胎吊上增设集电杆、供电选择开关等的方式来对轮胎吊进行供电。

一般不同码头会根据自身特点选取*适合的“油改电 ”方案，上海浦东国际集装箱码头公司采取的为高架滑触线供电方式。考虑到高架滑触线供电的一些安全缺陷，该公司采取了相应的技术措施，确保 “油改电 ”设备安全运行。

1 高架滑触线供电系统原有安全保护装置高架滑触线供电系统在*初设计、应用时的安全保护装置主要有：

1．1 防雷电安全措施

码头堆场一般都靠近江边或海边，堆场比较空旷，同时上海地区阴雨、雷电天气较多。轮胎吊正常工作时，如果发生雷击事故，则会损坏变压器、电源模块、ＰＬＣ、变频器等电气元件。因此在*初进行高架滑触线改造时，根据高架滑触线供电系统的防雷电需要，采取了如下技术措施：首先在轮胎吊集电箱内安装避雷器。避雷器一端接于供电开关进线端，一端与地相连，与被保护设备并联。当过电压值达到规定的动作电压时，避雷器立即动作，流过电荷，限制过电压幅值，保护设备绝缘；电压值正常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系统正常供电来保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏。其次在集电杆塔架上安装避雷器。由于塔架位置较高，其上安装避雷器效果可能会更好。

1．2 跳零保护功能

滑触线上的零线在轮胎吊上并未参与实际控制和应用。当零线集电杆发生跳槽故障后，轮胎吊仍然可以进行运行，造成轮胎吊在大车行走过程中，跳出的零线集电杆与滑触线固定支架发生碰撞造成集电杆或滑触线、滑触线固定支架损坏。

为此，在*初设计时，增加了跳零保护功能。即在零线集电杆的集电碳刷旁安装一感应限位，以感应滑触线和碳刷是否正常接触。如果检测异常则控制滑触线供电开关的跳闸线圈，使其跳闸，确保轮胎吊断电，防止事故的发生。

2 高架滑触线供电系统新增的安全保护装置

2．1 防雷电自动跳闸保护系统

尽管在*初设计时，整个系统考虑了防雷电功能，但在部分码头确实发生了雷击造成较严重的损坏事故。为此，采取了新的防雷措施，即增加防雷电自动跳闸保护系统。

具体措施为：滑触线供电时，通过在司机室内增加 “跳闸 ”按钮，通过 ＰＬＣ、输出继电器来控制集电箱内开关的跳闸线圈。当发生雷电时，司机只需按下联动台上的跳闸按钮，则会自动关闭集电箱滑触线供电开关，防止发生雷电时司机走出司机室，在集电杆下打开集电箱手动关闭滑触线供电开关带来的遭雷击危险。

2．2 防止滑触线供电情况下启动发动机

滑触线供电时，尽管柴油机供电开关由开关联锁保护，只能处于关闭状态下，但是司机仍然可以发动发动机。为防止司机误操作，造成能源浪费、设备浪费，采取相应的技术措施，确保司机不会在 “油改电 ”情况下启动发动机。

具体措施为：将滑触线供电开关 “送上 ”信号送到电气房输入模块，通过 ＰＬＣ控制司机室内一输出继电器，将输出继电器的常开信号串接到发动机启动开关线路中。这样在滑触线供电状态下，司机尽管操作联动台上的发动机启动按钮，发动机仍然不会被启动。

2．3 防止滑触线供电下进行转向转场操作

滑触线供电时，为防止司机接到转场操作指令后，忘记通知修理人员进行 “电改油切换 ”而直接进行转向转场操作，造成集电杆或滑触线被拉坏，采取相应技术操作，确保在滑触线供电状态下，司机不会进行转向转场操作。

具体措施为：将滑触线供电开关 “送上 ”信号送到电气房输入模块，在 ＰＬＣ程序中，将该输入信号串接到大车转向允许指令语句中。这样只要滑触线供

电开关处于送上状态，则司机无法进行转向操作。同时为提醒司机在转向前检查集电杆是否已经收起，在联动台上新设一 “转向允许 ”按钮，即要进行大

车转向时必须按下该按钮后，大车转向才有动作。

2．4 防止大车走偏引起集电杆跳槽故障

滑触线供电时，为防止大车走偏过于严重引起集电杆因与滑触线接触状态不好造成集电杆跳槽故障，对 “油改电 ”轮胎吊大车行走机构安装了自动纠偏系统，使得油改电轮胎吊大车在行走过程中能够自动进行纠偏，且使大车行走偏差范围控制在 ±100ｍｍ之内。

具体措施为：在轮胎吊海侧大车上下游各安装 1个电磁式偏移感应传感器，在高架滑触线供电堆场地面预埋高频电磁感应导线 （通过信号发生器进行控制 ）。偏移传感器信号通过 ＲＳ485线送给位于电气房的纠偏控制器。纠偏控制器输出纠偏控制信号 （左偏，右偏 ）和停车信号给 ＰＬＣ‚由 ＰＬＣ完成轮胎吊纠偏控制工作。ＰＬＣ根据当前大车的行进趋势和偏移以及行驶方向，计算出大车下步的行进趋势，进行实时纠偏，使得轮胎吊大车始终沿着轨道行驶。

2．5 防止起升频繁跳控制故障

滑触线供电时，当多台轮胎吊同时在一条线路上作业时，由于产生压降，造成轮胎吊起升时跳控制严重，容易引起钢丝绳跳槽事故，且加剧起升刹车片的磨损。为此，采取了对高架滑触线供电系统增加一套能量反馈系统，确保了多台轮胎吊同时作业时，不会因压降问题造成起升跳控制。

3 结束语

通过上述这些安全技术的的应用，提高了高架滑触线供电系统的可靠性，减少了高架滑触线供电系统故障发生的次数，避免了一些安全隐患，值得进行参考和推广。